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石墨烯设备的发展空间
1、石墨烯原材料具有高质量低成本、延展性好、轻薄性的特点,石墨烯可以应用到各个领域中,涉及新能源、生物医i药、电子信息、节能环保等。产业化发展重点集中于石墨烯产业链的延伸及对不同领域的引i领作用,通过石墨烯材料的开发,逐渐拓展石墨烯在电子薄膜、电子器件等领域的产业化进程。在基础材料,石墨烯膜材料领域将取得较大进展。
2、石墨烯在锂电池中的应用非常广泛,锂离子电池由索i尼公司di一次商业化应用,具有电池容量大、能量密度高、自放电低、工作温度围宽的优点,锂电子电池就含有大量的石墨烯材料,据数据统计在2015年,增长率i高达到了19.6%,消费量也达到了7.87万吨。并在2017年底,我国锂电子电池消费量为9.15万吨。
石墨烯的制备工艺
剥落。基本上有两种不同的方法来制备石墨烯。一方面,石墨烯可以与已有的石墨晶体分离,即所谓的去角质方法,另一方面,石墨烯层可以直接在基质层上生长。2004年,诺沃塞洛夫和Gaim用一种简单的胶粘带将石墨烯制成了石墨烯。
分散的石墨
石墨烯可以在液相中制备。这样可以提高产量,从而获得更高的石墨烯量。i简单的方法是将石墨分散在有机i溶剂中,其表面能量几乎与石墨相同。因此,能量障碍必须克服,才能从晶体中分离出来。然后超声在超声波浴中进行数百小时或电压的应用。在分散后,溶液必须离心,以处理厚片。所获得的石墨烯薄片的质量非常高,且具有很高的力学性能。但是它的大小仍然非常小,也不具备可控性。另一方面,复杂性很低,正如上面提到的,这个方法允许准备大量的图形。用热或化学方法将石墨烯导入常规石墨烯。几乎不可能处理掉所有的氧气。。这种方法的性能与原始石墨烯的液相剥离非常相似。只有复杂程度更高,因为石墨氧化物必须首先生产,所以需要使用几种化学物质。此外,所获得的氧化石墨烯必须在以后减少,使用热处理或化学试剂。与原始石墨烯相比,还原氧化石墨烯的质量很差,但氧化石墨烯可能是理想的产品。用Ca和Mg离子修饰的氧化石墨烯可以形成非常拉伸的氧化石墨烯纸,因为在石墨烯薄片的官能团之间,金华石墨烯微波膨化设备,离子是交联剂。
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石墨烯制备技术发展现状
碳化硅外延法
碳化硅外延法是在碳化硅单晶基底上,经过高温热处理,外延生长出单层石墨烯。该方法以单晶碳化硅为基础材料,经除去表面氧化物过程,然后在超高真空、高温(1 200 ~1 450℃ )条件下,热分解蒸发表面的硅(S i)原子,在碳化硅晶面上外延生长出石墨烯片。
该方法制备的石墨烯载流子迁移率高,适用于电学性能要求高的微电子器件。
化学气相沉积法
化学气相沉积(CVD)法是以碳氢气体为前驱物体,在铜、镍或者铂等金属的表面热裂解、沉积、成核形成单层石墨的物理化学过程。CVD法可以通过改变金属衬底的种类、反应温度、反应时间等工艺参数,实现对于石墨烯厚度和晶畴尺寸的调控。
CVD法制备石墨烯简单易行,石墨烯微波膨化设备价格,制取的石墨烯品质高,且非常有利于大面积生产,产品直接得到石墨烯薄膜,再加工工艺简单。在石墨烯产品品质及工艺的简易性方面,CVD法相比其他3种方法具有明显的优势,因此CVD法目前已成为石墨烯生长领域的主流技术。
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